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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO CAMPUS UFRJ-MACAÉ DOCENTE: FERNANDO ARMANI AGUIAR DISCENTE: BARBARA MOCHIZUKI VILLAMAR LUCIO DRE: 119062646 RELATÓRIO DE SEPARAÇÃO DE ÂNIONS - AULA 06 MACAÉ - RJ 2021 1 – Introdução Ânions são definidos como átomos que receberam elétrons, adquirindo uma carga negativa. Diferente dos cátions, eles não são subdivididos em grupos. A análise de ânions não é sistemática, portanto, para identificá-los são utilizados testes preliminares: solubilidade em água e em ácidos, cor, pH da solução, solubilidade de sais de Ag+ e solubilidade de sais de Ba+. Estes podem indicar ou não a presença de alguns íons. Na aula, foi realizada uma separação e identificação dos ânions: Cl-, Br- e I-. Estes elementos pertencem à mesma família na tabela periódica, a família dos halogênios. Logo, apresentam semelhanças no comportamento químico. Esses íons tendem a formar precipitados insolúveis com a prata, que é seu agente precipitante. O objetivo desse experimento foi separar e identificar a possível presença dos ânions halogênios na solução problema (SP). O método de precipitação úmida consiste em reações químicas que ocorrem entre íons em solução aquosa, permitindo sua identificação. A prática é importante devido à importância dos halogênios em todas as áreas da química, pois são abundantes e apresentam grande reatividade [1]. A precipitação química é vantajosa pois é uma técnica de menor custo e possui operação e manutenção de equipamentos simples [2]. 2 – Material e Métodos MATERIAIS: • Tubo de ensaio; • Pipeta; • Papel alumínio. EQUIPAMENTOS: • Capela; • Centrífuga; • Banho maria. REAGENTES: • Ácido nítrico; • Nitrato de prata; • Amônio; • Tioacetamida; • Nitrato de zinco; • Nitrito de sódio; • Clorofórmio; • Permanganato de potássio. MÉTODOS: 1. Adicionar 1 a 2 gotas de ácido nítrico 1M à SP II. 2. Adicionar nitrato de prata. Centrifugar e separar ppt e sobrenadante. 3. Ao ppt do passo 2, adicionar amônio 1M, agitar e levar a centrífuga. Separar ppt do sobrenadante. 4. Ao sobrenadante do passo 3, adicionar 1 gota de ácido nítrico 5M. Centrifugar e separar ppt de sobrenadante. 5. Ao ppt do passo 3, adicionar tioacetamida 1% 20 a 30 gotas e levar ao banho maria por 30min. Centrifugar e separar ppt de sobrenadante. 6. Ao sobrenadante do passo 5, adicionar nitrato de zinco em excesso. Deixar em repouso por alguns minutos e centrifugar. Separar ppt de sobrenadante. 7. Ao sobrenadante do passo 6, adicionar ácido nítrico 5M + 1g nitrito de sódio e na capela, adicionar clorofórmio. Centrifugar. Separar fase aquosa e fase orgânica. 8. À fase aquosa do passo 7, adicionar 5 gotas de ácido nítrico 5M + permanganato de potássio em excesso. Na capela, adicionar clorofórmio. Centrifugar. 3 – Resultados e discussão Passo 1 e Passo 2: Na SP II esperava-se identificar cloretos, brometos e iodetos. Adicionou-se HNO3 para acidificar o meio e AgNO3. Assim, separa-se o Cl-, Br- e I- dos demais ânions, pois estes formam precipitados com a prata, dados pelas seguintes reações: Ag+(aq) + Br-(aq) ↔ AgBr(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) ↔ AgCl(s) Ag+(aq) + I-(aq) ↔ AgI(s) Passo 3: No sobrenadante possivelmente estão os íons cloretos. Passo 4: Na presença de amônia, o cloreto de prata forma com ela um complexo de precipitado branco, levando à confirmação de cloreto na solução problema. AgCl(s) + 2NH3(aq) ↔ [Ag(NH3)2]Cl(aq) Passo 5: A tioacetamida é adicionada para ser fonte de sulfetos. O sulfeto desloca o Kps do brometo e iodeto, dessa forma, eles são solubilizados e no precipitado fica o Ag2S, que é descartado. 2AgBr(s) + S2-(aq) ↔ 2Br-(aq) + Ag2S(s) 2AgI(s) + S2-(aq) ↔ 2I-(aq) + Ag2S(s) Passo 6: O nitrato de zinco em excesso foi adicionado na intenção de eliminar possível sulfeto restante. Porém, o banho maria do passo anterior foi suficiente para a eliminação de todos os sulfetos. O ppt preto formado não indica presença de sulfeto. Passo 7: O sobrenadante possivelmente contém brometo e iodeto e eles são separados por oxirredução. Ao adicionar o nitrito, ele irá oxidar o iodeto. O clorofórmio é utilizado para a separação de fases, o I2 é solúvel por adsorção. Forma-se uma camada aquosa e uma orgânica. A camada orgânica fica com coloração avermelhada, que caracteriza a presença de iodeto. Semi-reações de oxirredução: NO2- + 2H+ + e- ↔ NO(g) + H2O(l) I2(aq) + 2e- ↔ 2I- Reações do meio: 2I-(aq) + 2NO2-(aq) + 4H+(aq)- ↔ I2(aq) + 2NO(g) + 2H2O(l) I-(aq) + I2(aq) ↔ I3-(aq) Passo 8: O permanganato é adicionado para oxidar o brometo. O Br2 se adsorve ao clorofórmio e forma uma fase orgânica de coloração amarelo/alaranjada, que confirma a presença de brometo. Semi-reações de oxirredução: MnO4- + 8H+ + 5e- ↔ Mn2+ + 4H2O(l) Br2(aq) + 2e- ↔ 2Br - Reações do meio: 10Br -(aq) + 2MnO4-(aq) + 16H+(aq)- ↔ 5Br2(aq) + 2Mn2+(g) + 8H2O(l) Br -(aq) + Br2(aq) ↔ Br3-(aq) 4 – Conclusão Conclui-se que a metodologia utilizada na aula foi efetiva para a separação e identificação dos ânions Cl-, Br- e I- na solução problema. Com esses experimentos, foram abordados conceitos de solubilidade, oxirreduções, equilíbrio químico e outros. 5 - Referências [1]. AMANDA CAROLINA SOUZA; DAIANE CÁSSIA P. ABREU; MONTEIRO, Maísa M; et al. Separação e Identificação dos Ânions Cloreto, Brometo e Iodeto: Uma Proposta para o Ensino em Química Analítica Qualitativa. Revista Virtual de Química, v. 7, n. 6, p. 2531–2538, 2015. Disponível em: <https://rvq- sub.sbq.org.br/index.php/rvq/article/view/1269>. Acesso em: 18 Aug. 2021. [2]. PEREIRA NETO, Artur; BRETZ, Joana de Souza; MAGALHÃES, Fernando Silva; et al. Alternativas para o tratamento de efluentes da indústria galvânica. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 2008. Disponível em: <https://www.scielo.br/j/esa/a/VZw8wWqNSjTjMRSWHpjBc6R/?lang=pt>. Acesso em: 4 Ago. 2021.
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